Смазочные масла - Заметки - Топливо, смазочные материалы

Окисление в среднетемпературной зоне (юбка поршня и цилиндр)

В среднетемпературной зоне образуются лаковые отложения (лаки). В этой зоне масло не выгорает, а находясь в тонком слое, интенсивно испаряется и окисляется. Причем испаряются наиболее легкие фракции масла. Оставшаяся часть масла представляет собой липкие вязкие вещества, которые откладываются на поршне, поршневых кольцах и канавках, прочно к ним прилипая. Поверхность их постепенно темнеет. Особенно вредны лаковые отложения для поршневых колец. Они заполняют зазоры между кольцами и канавками и лишают кольца подвижности, и они перестают выполнять свои функции. Как говорят: "кольца залегли". Из-за этого падает компрессия и мощность, масло интенсивно проникает в камеру сгорания и выгорает. Характерными признаками этого явления являются большой расход моторного масла (частая доливка), синий дым из сапуна и глушителя. При этом иногда мощность и компрессия некоторое время могут и не снижаться из-за того, что масло, интенсивно проникающее в камеру сгорания, уплотняет зазоры. Однако, большой расход масла и дымление будут характерными признаками залегания колец. Возможны также поломки колец, задиры цилиндров и даже заклинивания поршней.

Окисление в высокотемпературной зоне (в камере сгорания)

Масло попадает в камеру сгорания в результате насосного действия поршневых колец. Часть масла испаряется и сгорает вместе с топливом. Оставшаяся наиболее густая часть масла расплывается по днищу поршня и стенкам камеры сгорания, остается на них в виде густой смолистой массы, постепенно превращающейся в монолитную или рыхлую массу, называемую нагаром. Химический состав нагара зависит от качества масла и топлива. Толщина слоя нагара при неизменных условиях обычно постоянна. Если слой нагара увеличивается, то из-за ухудшившейся теплопроводности температура деталей увеличивается, и дополнительный слой нагара выгорает.

Роль нагара в работе двигателя крайне отрицательна. В результате плохой теплопроводности нагара ухудшается охлаждение камеры сгорания, уменьшается ее объем, т.е. увеличивается степень с сжатия и повышаются требования к ОЧ бензина. Из-за более высокой температуры деталей и частиц нагара возможно преждевременное воспламенение горючей смеси от раскаленных частиц нагара. При этом раздается металлический стук, возможны разрушения деталей, мощность двигателя падает. Не исключено также калильное зажигание, когда после выключения зажигания, двигатель продолжает некоторое время работать с признаками, соответствующими детонации. Частицы нагара вызывают абразивный износ деталей цилиндро-поршневой группы и загрязняют масло.

Противоокислительная устойчивость масел

Противоокислительная устойчивость или химическая стабильность масел - это его способность сопротивляться окислению кислородом воздуха.

При нормальных условиях минеральные масла достаточно устойчивы и не окисляются длительное время. Их можно хранить до пяти лет без изменения свойств. Однако, уже при температуре 50...60ºС кислород начинает взаимодействовать с маслом, а при 130...150ºС процесс окисления протекает весьма энергично. Скорость окисления удваивается через каждые 10<ºС. При повышении температуры со 150ºС до 250ºС окисление ускоряется в 1000 раз.

Понижение температуры застывания масел

При очень низкой температуре вязкость масла увеличивается настолько, что оно теряет подвижность, то-есть масло застывает.

Застывание масел при понижении температуры вызывается, с одной стороны, резким повышением вязкости, а с другой - выпадением из масла кристаллов твердых углеводородов (парафина, воска, церезина и др.) По температуре застывания масла судят о возможности его перекачки в складских условиях, а также о возможности проворачивания коленчатого вала в момент запуска двигателя. При температуре окружающего воздуха ниже температуры застывания перекачка масла (например, из бочек в ведра, кружки и пр.) практически неосуществима, его нельзя даже вылить из ведра. Если масло застыло, провернуть коленчатый вал двигателя невозможно. Попытки запуска двигателя в этом случае буксировкой машины категорически запрещены, т.к. поломки деталей практически неизбежны.

Улучшение вязкостно-температурных свойств масел

Улучшение вязкостно-температурных свойств масел осуществляется двумя способами:

1. Подбором сырья и использованием соответствующих способов получения и очистки масел.

2. Применением присадок, загущающих маловязкие масла.

Применение первого способа ограничивается свойствами исходного сырья и большими затратами на его осуществление.

Более эффективен второй способ. Он основан на свойстве маловязких масел незначительно (по сравнению с высоковязкими) изменять вязкость от температуры. Но вязкость таких масел при стандартной температуре недостаточна. Обычно берут масла с вязкостью менее 5 мм2/с при 100ºС. В качестве загущающих присадок используют такие полимерные соединения, как полиизобутилен, полиметакрилаты , полиалкилстиролы и др. в объеме 3...4 % , что позволяет довести вязкость масла при стандартной температуре до требуемого уровня. Такие масла называются загущенными, и они сохраняют вязкостно-температурные свойства загущаемого маловязкого масла.

« 1 2 3 »